Nauka. Globalne ocieplenie a nowe odkrycia geologów, również z krakowskiej AGH

FLESZ - Jaka pogoda na drugą połowę wakacji?

Zespół badaczy, w którego skład wchodzi prof. Jarosław Majka z Wydziału Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska AGH, tworzą także: prof. Nikolaus Froitzheim z Uniwersytetu w Bonn i dr Dmitry Zastrozhnov z Rosyjskiego Geologicznego Instytutu Badawczego z Sankt Petersburga. Geolodzy porównali przestrzenny oraz czasowy rozkład koncentracji metanu atmosferycznego w północnej Syberii z mapami geologicznymi. Jak dowodzą, koncentracje metanu atmosferycznego po zeszłorocznej fali upałów wskazują, że zwiększona emisja gazów pochodziła z formacji wapiennych. Wyniki badań zostały opublikowane w prestiżowym czasopiśmie „Proceedings of the National Academy of Sciences” (PNAS) amerykańskiej Narodowej Akademii Nauk.

Trwale zamarznięte gleby wiecznej zmarzliny obejmują duże obszary półkuli północnej, w szczególności północnej Azji oraz Ameryki Północnej. Jak tłumaczą specjaliści, jeśli dojdzie do ich topnienia, może to stanowić zagrożenie, bowiem uwalniany jest wtedy CO2 i metan, a to potęguje efekt gazów cieplarnianych pochodzenia antropogenicznego.

- Metan jest tu szczególnie niebezpieczny, ponieważ jego potencjał tworzenia efektu cieplarnianego jest wielokrotnie wyższy niż CO2 - wyjaśnia prof. Nikolaus Froitzheim.

Prof. Jarosław Majka z AGH podkreśla: - Nasze obserwacje emisji metanu termogenicznego nabierają szczególnego znaczenia, gdyż dotychczasowe modele uwzględniały jedynie metan pochodzenia mikrobiologicznego z topniejącej wiecznej zmarzliny. Fala gorąca, która dotknęła Syberię, może się powtórzyć w innych rejonach polarnych, w których występują podobne skały. Dotyczy to na przykład północno-zachodniej części Alaski, Wyspy Baffina czy choćby Spitsbergenu, gdzie geolodzy naszej uczelni prowadzą badania od wczesnych lat 80. ubiegłego wieku. Jeśli postawiona przez nas hipoteza jest poprawna, to tego typu emisje w istotny sposób mogą wpływać na globalne zmiany klimatyczne.

Większość wcześniejszych badań dotyczyła jedynie emisji pochodzących z rozkładu szczątków roślinnych i zwierzęcych zalegających w glebach wiecznej zmarzliny. Obecne badania prowadzone pod kierunkiem prof. Froitzheima skupiają się na porównaniu koncentracji metanu atmosferycznego na Syberii z mapami geologicznymi. Naukowcy odkryli znacznie podwyższone koncentracje w dwóch obszarach północnej Syberii - pasie fałdowym Tajmyr i obrzeżu tarczy syberyjskiej. Istotne jest ich podłoże: tworzą je formacje wapienne z epoki paleozoicznej.

Badacze powiązali pozornie odległe zjawiska, czyli podwyższone koncentracje metanu w atmosferze oraz budowę geologiczną, występowanie skał zawierających hydraty metanu.

W obu obszarach Syberii podwyższone koncentracje pojawiły się podczas rekordowej fali upałów latem 2020 r. i utrzymywały się przez kolejne miesiące. - Na obserwowanych obszarach warstwy gleby są bardzo skąpe, prawie nieistniejące, co sprawia, że emisja metanu z rozpadu materii organicznej w glebie jest mało prawdopodobna - podkreśla prof. Froitzheim. Badacze sugerują, że pustki i szczeliny wapienia, które zostały zatkane mieszaniną lodu i hydratu gazu, w wyniku ogrzania stały się przepuszczalne. W rezultacie gaz ziemny, będący głównie metanem ze zbiorników wewnątrz i poniżej wiecznej zmarzliny, może docierać na powierzchnię Ziemi.

Naukowcy planują dalsze badania.

- Szacowane ilości gazu ziemnego pod powierzchnią północnej Syberii są ogromne. Kiedy przy topnieniu wiecznej zmarzliny część zostanie wyemitowana do atmosfery, może to mieć dramatyczny wpływ na i tak już przegrzany klimat na świecie - alarmuje prof. Froitzheim.